Opgaver til 3.2

Opgaverne hører til afsnit 3.2 Molekylers form. Prøv selv, før du åbner hjælpen under opgaven.

Opgave 3.2.1: Hvilken form?

Skriv formen på hvert molekyle. Vælg mellem ordene tetraeder, trekantet pyramide, vinklet og lineært.

Molekyle Form
Vand, H2O
Methan, CH4
Carbondioxid, CO2
Ammoniak, NH3

Se på figuren med de fire molekyler i afsnit 3.2.

Lineært betyder, at atomerne ligger på en ret linje. Kun ét af de fire molekyler har den form.

Molekyle Form
Vand, H2O vinklet
Methan, CH4 tetraeder
Carbondioxid, CO2 lineært
Ammoniak, NH3 trekantet pyramide

Opgave 3.2.2: Tæl elektronparrene

Udfyld skemaet for atomet i midten af hvert molekyle.

Molekyle Bindinger Frie elektronpar Elektronpar i alt
Methan, CH4
Ammoniak, NH3
Vand, H2O

Hvad har de tre molekyler til fælles?

Antallet af bindinger er antallet af hydrogenatomer. Atomet i midten skal have 8 elektroner omkring sig, altså 4 elektronpar.

Nitrogen i ammoniak har 3 bindinger. De giver 3 elektronpar. Det fjerde elektronpar er frit.

Molekyle Bindinger Frie elektronpar Elektronpar i alt
Methan, CH4 4 0 4
Ammoniak, NH3 3 1 4
Vand, H2O 2 2 4

Alle tre har 4 elektronpar omkring atomet i midten. De fire elektronpar peger ud mod hjørnerne i et tetraeder. Formen bliver forskellig, fordi nogle af elektronparrene er frie.

Opgave 3.2.3: Forudsig formen

Brug det, du ved om vand, ammoniak og methan, til at forudsige formen på tre andre molekyler.

  1. Hydrogensulfid, H2S. Svovl står i samme hovedgruppe som oxygen.
  2. Phosphin, PH3. Phosphor står i samme hovedgruppe som nitrogen.
  3. Tetrachlormethan, CCl4. Carbonatomet sidder i midten.

Grundstoffer i samme hovedgruppe har lige mange elektroner i yderste skal. De danner derfor lige mange bindinger og har lige mange frie elektronpar.

Svovl har ligesom oxygen 2 bindinger og 2 frie elektronpar. H2S får derfor samme form som H2O. I CCl4 har carbon 4 bindinger og ingen frie elektronpar, ligesom i methan.

  1. H2S er vinklet ligesom vand.
  2. PH3 er en trekantet pyramide ligesom ammoniak.
  3. CCl4 er et tetraeder ligesom methan.

Opgave 3.2.4: Hvorfor er vand vinklet?

I stregformlen H−O−H ser vandmolekylet ud til at være lige. Forklar, hvorfor molekylet i virkeligheden er vinklet.

Hvor mange elektronpar har oxygenatomet omkring sig i alt? Stregformlen viser kun nogle af dem.

Du kan begynde dine sætninger sådan:

  • Oxygenatomet har … bindinger og … frie elektronpar.
  • Elektronpar frastøder hinanden, og derfor …
  • De frie elektronpar skubber …

Oxygenatomet har 2 bindinger og 2 frie elektronpar. Elektronpar frastøder hinanden, og derfor stiller de fire elektronpar sig så langt fra hinanden som muligt. De frie elektronpar skubber de to bindinger sammen, så molekylet bliver vinklet.

Opgave 3.2.5: Sandt eller falsk?

Afgør, om hver påstand er sand eller falsk. Ret de falske påstande.

  1. Et methanmolekyle er fladt.
  2. Frie elektronpar har betydning for molekylets form.
  3. Carbondioxid er et vinklet molekyle.
  4. Ammoniak har ét frit elektronpar.
  5. Elektronpar tiltrækker hinanden.

Sammenlign påstandene med figuren og tabellen over de fire molekyler i afsnit 3.2.

To af påstandene er sande, og tre er falske.

  1. Falsk. Methan har form som et tetraeder.
  2. Sand.
  3. Falsk. Carbondioxid er lineært.
  4. Sand.
  5. Falsk. Elektronpar frastøder hinanden.

Opgaver med fødevaretema

To af de fire molekyler fra afsnittet har med mad og landbrug at gøre.

Opgave 3.2.mad.1: Methan fra køer

Når køer fordøjer græs, dannes der methan, CH4.

  1. Hvilken form har et methanmolekyle?
  2. Hvor stor er vinklen mellem bindingerne?
  3. I stregformlen er methan tegnet som et fladt kors med 90° mellem bindingerne. Hvorfor er vinklen i virkeligheden større?

Carbonatomet har fire elektronpar omkring sig, og de frastøder hinanden.

På et fladt stykke papir kan fire streger højst komme 90° fra hinanden. I rummet kan de komme længere væk fra hinanden.

  1. Methan har form som et tetraeder.
  2. Vinklen er 109,5°.
  3. De fire elektronpar stiller sig så langt fra hinanden som muligt. I rummet kan de komme længere fra hinanden end på et fladt papir, og så bliver vinklen 109,5°.

Opgave 3.2.mad.2: Boblerne i sodavand

Boblerne i sodavand er carbondioxid, CO2.

  1. Hvilken form har et molekyle af carbondioxid?
  2. Vand har også tre atomer, men er vinklet. Forklar forskellen.

Sammenlign atomet i midten af de to molekyler. Har det frie elektronpar?

Carbon i CO2 har to dobbeltbindinger og ingen frie elektronpar. Oxygen i vand har to bindinger og to frie elektronpar.

  1. Carbondioxid er lineært.
  2. Carbonatomet har kun to grupper af elektroner omkring sig, nemlig de to dobbeltbindinger. De stiller sig over for hinanden. Oxygenatomet i vand har også to frie elektronpar, og de skubber bindingerne sammen.

Opgaver med sundhedstema

Kroppen er fuld af små molekyler som vand, carbondioxid og ammoniak. De har hver sin form. Opgaverne træner det samme som opgave 3.2.1 til 3.2.5, men handler alle om sundhed og medicin. Baggrunden står på siden Tema: Sundhed og medicin.

Opgave 3.2.sundhed.1: Fire molekyler i kroppen

Skriv formen på hvert molekyle. Vælg mellem ordene tetraeder, trekantet pyramide, vinklet og lineært.

Molekyle Hvor i kroppen? Form
Carbondioxid, CO2 i den luft, du ånder ud
Vand, H2O i blodet og i alle celler
Ammoniak, NH3 dannes, når proteiner nedbrydes
Methan, CH4 i tarmluft

Se på figuren med de fire molekyler i afsnit 3.2.

I et tetraeder sidder der fire atomer omkring atomet i midten. Kun ét af de fire molekyler har fem atomer.

Molekyle Form
Carbondioxid, CO2 lineært
Vand, H2O vinklet
Ammoniak, NH3 trekantet pyramide
Methan, CH4 tetraeder

Opgave 3.2.sundhed.2: Elektronpar i fire molekyler fra fordøjelsen

Skemaet viser fire små molekyler fra fordøjelsen. Hydrogenchlorid bliver til mavesyre, når det opløses i vand. Hydrogensulfid og methan findes i tarmluft. Ammoniak dannes, når proteiner nedbrydes.

Udfyld skemaet for det atom i hvert molekyle, der ikke er hydrogen.

Molekyle Bindinger Frie elektronpar Elektronpar i alt
Hydrogenchlorid, HCl
Hydrogensulfid, H2S
Ammoniak, NH3
Methan, CH4

Hvad har de fire atomer til fælles?

Antallet af bindinger er antallet af hydrogenatomer. Atomet skal have 8 elektroner omkring sig, altså 4 elektronpar.

Svovl i hydrogensulfid har 2 bindinger. De giver 2 elektronpar. De to sidste elektronpar er frie.

Molekyle Bindinger Frie elektronpar Elektronpar i alt
Hydrogenchlorid, HCl 1 3 4
Hydrogensulfid, H2S 2 2 4
Ammoniak, NH3 3 1 4
Methan, CH4 4 0 4

Alle fire atomer har 4 elektronpar omkring sig. De fire elektronpar peger ud mod hjørnerne i et tetraeder. Formen bliver forskellig, fordi antallet af frie elektronpar er forskelligt.

Opgave 3.2.sundhed.3: Tre molekyler med chlor

Chlor bruges til at dræbe bakterier i vand. Brug det, du ved om vand, ammoniak og methan, til at forudsige formen på tre molekyler med chlor.

  1. HOCl dannes, når chlor kommer i vand. Det er det stof, der dræber bakterierne. Oxygenatomet sidder i midten.
  2. NCl3 giver lugten i en svømmehal. Nitrogenatomet sidder i midten.
  3. Chloroform, CHCl3, blev tidligere brugt til bedøvelse. Carbonatomet sidder i midten.

Se på atomet i midten. Det danner lige så mange bindinger og har lige så mange frie elektronpar som i vand, ammoniak eller methan. Formen bliver den samme, selv om der sidder chloratomer i stedet for hydrogenatomer.

Oxygen har 2 bindinger og 2 frie elektronpar, både i vand og i HOCl. HOCl får derfor samme form som H2O. I CHCl3 har carbon 4 bindinger og ingen frie elektronpar, ligesom i methan.

  1. HOCl er vinklet ligesom vand.
  2. NCl3 er en trekantet pyramide ligesom ammoniak.
  3. CHCl3 er et tetraeder ligesom methan.

Opgave 3.2.sundhed.4: Hvorfor er ammoniak ikke flad?

Nogle sportsfolk snuser til lugtesalt for at blive friske før en konkurrence. Lugtesalt afgiver ammoniak, NH3. I stregformlen ser ammoniakmolekylet fladt ud. Forklar, hvorfor molekylet i virkeligheden er en trekantet pyramide.

Hvor mange elektronpar har nitrogenatomet omkring sig i alt? Stregformlen viser kun nogle af dem.

Du kan begynde dine sætninger sådan:

  • Nitrogenatomet har … bindinger og … frit elektronpar.
  • Elektronpar frastøder hinanden, og derfor …
  • Det frie elektronpar skubber …

Nitrogenatomet har 3 bindinger og 1 frit elektronpar. Elektronpar frastøder hinanden, og derfor stiller de fire elektronpar sig så langt fra hinanden som muligt. Det frie elektronpar skubber de tre bindinger væk fra sig, så de tre hydrogenatomer danner bunden i en pyramide med nitrogen i toppen.

Opgave 3.2.sundhed.5: Sandt eller falsk?

Afgør, om hver påstand er sand eller falsk. Ret de falske påstande.

  1. Vandmolekylerne i din krop er lineære.
  2. Carbonatomet i det carbondioxid, du ånder ud, har ingen frie elektronpar.
  3. Ammoniak fra lugtesalt er et fladt molekyle.
  4. I methan fra tarmluft er vinklen mellem bindingerne 109,5°.
  5. Elektronparrene omkring et atom stiller sig så tæt på hinanden som muligt.

Sammenlign påstandene med figuren og tabellen over de fire molekyler i afsnit 3.2.

To af påstandene er sande, og tre er falske.

  1. Falsk. Vand er vinklet.
  2. Sand.
  3. Falsk. Ammoniak er en trekantet pyramide.
  4. Sand.
  5. Falsk. Elektronparrene stiller sig så langt fra hinanden som muligt.